Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Põhikooliõpilased - elektrimodelleerimise projekt
- Keskastme õpilased - elektrimootorite generaatori projekt
- Keskkooliõpilased - dioodide ülekuumenemise projekt
Elektroonikat hõlmavad teadusprojektid pakuvad põnevaid ja huvitavaid viise elektrienergia tundmaõppimiseks. Seda tüüpi praktilised projektid võimaldavad õpilastel õppida tundma üht suurimat jõudu, mis tänapäevast maailma toidab. Elektrienergiale keskendunud teaduskatsed on kas lihtsad või keerukad, sõltuvalt ehitatava mudeli või muude objektide ulatusest ja vajalike materjalide tüüpidest.
Põhikooliõpilased saavad saviskulptuuride modelleerimisel elektrilisi komponente lisada lihtsate võtete abil ja elektrit juhtiva saviga, mis on saadaval veebis või huviringides. Kesk- ja keskkooliõpilastele võivad sobida keerukamad projektid, näiteks oma lihtsa mootori ehitamine või suure kuumusega kokkupuutel dioodide töö lõpetamise registreerimine.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Igas vanuses õpilased saavad elektrienergiaga seotud teadmisi õppida praktiliselt, täites elektrile keskendunud teadusprojekti. Põhikooliõpilased saavad saviskulptuuride modelleerimiseks lisada liikumist ja tulesid, keskkooliõpilased saavad ise oma lihtsaid mootoreid ehitada ja keskkooliõpilased saavad mõõta, kui kaua dioodide töö lõpetamine võtab, kui neid tõstetakse kõrgele temperatuurile.
Põhikooliõpilased - elektrimodelleerimise projekt
Idee lisada saviskulptuuride modelleerimiseks liikumine või tuled erutab tõenäoliselt põhikooliõpilasi. See projekt pakub õpilastele huvitavat viisi lihtsate, paralleelsete ja jadakujuliste elektriskeemide põhiteadmiste saamiseks ning projekti loomiseks, mida nad naudivad kaaslastele tutvustamiseks. Selle projekti jaoks saavad õpilased osta elektrilise modelleerimise savikomplekti, mis on saadaval veebis või hobipoest. Sellised komplektid sisaldavad tavaliselt akusid, akut, LED-tulesid, summereid, ühte väikest mootorit ja retsepte nii juhtiva kui ka isoleeriva modelleerimis savi valmistamiseks köögi koostisosadest. (Vaata ressursse)
Alustage projekti, järgides retsepti, et teha savist kaks erinevat versiooni. Sisestage akud akupatareisse, mis võimaldab luua vooluringi, kasutades mõlemat tüüpi savi. Tehke kaks tükki juhtivat savi ja üks tükk isoleerivat savi. Kleepige kolm savitükki koos isoleeriva saviga keskele. Kleepige iga metallist varras, mis on kinnitatud aku küljes olevate üksikute juhtmete külge - üks punane ja üks must - igasse juhtivasse savikuppu, seejärel valige komplektist LED-tuli.
Valgusel peaks olema kaks traati, mis väljuvad selle alusest, nn juhtmed. Kleepige pikem plii, positiivne või punane plii, juhtivasse savi, mille akust punane plii juba on. Sisestage valgusest lühem juhe aku mustast juhtmest koosneva modelleerimisnõusse. LED ei sütti, kui ühendate juhtmed valede juhtmetega. LED-lampi sisselülitamiseks lülitage aku sisse.
Nüüd saate katsetada komplektist pärit mootorit, summereid ja muid seadmeid. Proovige savi vormida erineva kujuga või lisada tulede abil liikumist. Pange tähele mõju, mida erinevad savikujud mõjutavad vooluringide õnnestumist. Esitage oma leiud koos vähemalt ühe eduka elektrilise savi mudeliga teadusprojektina.
Keskastme õpilased - elektrimootorite generaatori projekt
Vaid mõne lihtsa materjali abil saavad keskkooliõpilased, kellel on juba elektrienergia põhireeglitest aru saada, ehitada oma funktsionaalse mootorigeneraatori. Õpilased saavad jälgida, kuidas väikesed muudatused mõjutavad mootori pöörlemist, ja katsetada, kui kiiresti nad suudavad mootori tööle panna.
Selle projekti jaoks on õpilastel vaja lihtsat mootorikomplekti, näiteks selliseid, mis on saadaval veebis või mudeli- või hobipoest. Need komplektid sisaldavad tavaliselt magnetilist traati, kirjaklambreid, neodüümmagneteid, kompassi ja liivapaberit, samuti paigaldustarvikuid. Lisaks nendele tarvikutele vajavad õpilased ka käärid, väikest tüüblit (näiteks kork markerilt), joonlauda, 2-tollist 3-tollist papitükki, elektrilinti ja C-patareid.
Ülaltoodud materjale kasutades keerlevad õpilased väikese tüübli ümber traadi ümber elektromagneti, mille mõlemal küljel on teljed (sirge, keeramata traadi pikkused). Juhtmete elektrit isoleeriv kate tuleb telgede otstest eemaldada. Tehke teljetoed kirjaklambritest ja kleepige need aku külge. Pange aku külge kolm neodüümmagneti ja tasakaalustage elektromagnet tugede kohal, põhjustades elektromagneti pöörlemist.
Pärast mootori ehitamist saavad õpilased katsetada, lisades või eemaldades magneteid ja nähes, kuidas nende kompass reageerib mootoris tehtud erinevatele muudatustele. Õpilased peaksid tutvustama oma tulemusi ja ka valmis mootorit teadusprojektina. Videod mootori erinevatest konfiguratsioonidest annavad hea lisa valminud projektile.
Keskkooliõpilased - dioodide ülekuumenemise projekt
See projekt eeldab, et osalejal on kogemusi elektroonikaga. See nõuab ka elektroonikapoodide spetsialiseeritud seadmeid ja mõningaid põhilisi ohutusabinõusid, mis tähendab, et see projekt töötab keskkooliõpilaste jaoks kõige paremini.
See projekt keskendub elektroonikale ja soojusele. Jootekolbiga vooluahela ehitamisel saavad juhtmed väga kuumaks. Selle projekti eesmärk on teha kindlaks, kui kaua võtab pooljuhtseadis üle kuumeneda. Selle kindlaksmääramiseks vajavad õpilased 10 1N4001 dioodi, 9-voldist akut ja aku klambreid, digitaalset multimeetrit, 10 1 MΩ takistit, mitut lühikest pikkust traati, jootekolvi, pliivaba jootet, väikest kruusi, juhtmesidemeid , ahjukindel termomeeter, stopper ja köögiahi.
Kalibreerige dioodid, ühendades need kõigepealt nõrkvoolu akuallikaga ja seadistades seejärel ahjus madalal temperatuuril - kuni 170 kraadi - seni, kuni neil kõigil on sama temperatuur. Ühendage jootekolb selle soojendamiseks ja kui see on jõudnud temperatuurini, puudutage seda ühe sekundi jooksul ühe dioodi külge, seejärel pange multimeetri abil tähele pinge näidu muutusi.
Korrake seda protseduuri iga dioodi jaoks. Järgmises etapis muutke jootmispüstoli dioodiga kokkupuutumise aega ja mõõtke tulemusi multimeetriga. Pange tähele, kui kaua kulub enne, kui iga diood jõuab temperatuurini, kus see ei anna enam pinge näitu. Pange tähele oma tulemusi ja tutvustage neid koos visuaalsete abivahenditega teadusprojektina.